JPS61240802A - 電気車用走行制御装置 - Google Patents

電気車用走行制御装置

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JPS61240802A
JPS61240802A JP60083020A JP8302085A JPS61240802A JP S61240802 A JPS61240802 A JP S61240802A JP 60083020 A JP60083020 A JP 60083020A JP 8302085 A JP8302085 A JP 8302085A JP S61240802 A JPS61240802 A JP S61240802A
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赤川　英爾
Hideo Koo
秀夫 小尾
Yumiko Asano
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電気車の駆動に使用する電力半導体装置の保
護に関するものである４ −〔従来の技術〕 近年、ｗＬ電気車駆動には、電力費の節減、保守費用の
低減、高性能などを理由として、電力用半導体を使用し
たチョッパ装置、インバータ装置などの電力半導体装置
が使用されている。
第８図にインバータ装置の主回路の一実施例を示す。図
において、（１）は変電所等の電源から架線などに給電
された電力を集電する集電装置、（２）は第１のスイッ
チ％（３）は第２のスイッチ、（４）は後述のフィルタ
コンデンサ（６）の充電抵抗器、（５）はフィルタコン
デンサ（６）と逆り形フィルり回路を構成するフィルタ
リアクト／’、（７）はサイリスタ等で構成されるイン
バータの電力制御手段である。なお１（２）〜（７）で
インバータ装置（８）を構成している。（９）は電気車
駆動用の主電動機である誘導電動機である。
図において、インバータ運転時の動作について説明する
。運転手等により、運転指令がインバータ装置（８１に
入力されると、まず、第１のスイッチ（２）が投入され
、集電装置（１）−第１のスイッチ（２）−充電抵抗器
（４）−フィルタリアクト／Ｌ／　（５）を通じて、フ
ィルタコンデンサ（６）が充電される。ここで、充電抵
抗器（４）は、この充電時にフィルタリアク）／Ｌ／（
５）、フィルタコンデンサ（６）のＬＣ共振によってフ
ィルタコンデンサ（６）の電圧が振動しないような抵抗
値孔に予め選定されている。このときには、電力制御手
段（７）は動作していないので、電力制御手段（７）と
誘導電動機（９）に電流は流れていない。
フィルタコンデンサ（６）の充電の完了時間は、フィル
タリアクトｙ（５）の容ｔＬ１フィルタコンデンサ（６
）の容ＩｋＣと充電抵抗器（４）の抵抗値几によって決
まっており、所定時間後、第２のスイッチ（３）が投入
されて充電抵抗器（４）が短絡される。電力制御手段（
７）は第２のスイッチ（３）が投入されたという条件で
、インバータ動作を開始して直流電圧を三相交流電圧に
変換し、三相誘導電動機を制御して電気車を駆動する。
第４図に電力制御手段（７）の一実施例の構成図を示す
。図において、（７Ｕ）〜（７ｚ）はゲートターンオフ
形のサイリスタで構成されたインバータ各アームである
。この各サイリスタ（７Ｕ）〜（７ｚ）の点弧順序を制
御することにより直流電圧から三相交流電圧を発生する
うなお１その動作の詳細は一般によく知られているので
、ここでは省略する。
第５図にチョッパ装置の主回路のカ行時の一実施例に示
す。図において、Ｑ□はサイリスタ等で構成されるチョ
ッパの電力制御手段である。（２）〜（６）。
ＱＯでチョッパ装置（ロ）が構成されている。（Ｌｌは
フリーホイリングダイオード、Ｑ３は直流主電動機で１
電機子α尋と界磁（ト）とで構成されている。α・は主
平滑りアクドルである。
この場合も、インバータと同様にチョッパ装置αυに運
転手等のカ行運転指令が入力されると、第１のスイッチ
（２）の投入からはじまり、第２のスイッチ（３）の投
入によりチョッパの電力制御手段００がチョッピング動
作を開始し、直流電圧を可変連続電圧に変換して１直流
主電動機を制御して、電気車を駆動する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の電力半導体装置は以上のように構成されているの
で、半導体素子の故障等により主回路が地絡した場合に
は、第８図の第２のスイッチ（３）の投入によって電源
から集電装置（１）−第１のスイッチ（２）−第２のス
イッチ（３）−フィルタリアクトル（５）を通って地絡
電流が流れて、電気車に電力を供給する変電所等の過電
流検知装置等が動作して保護される。なお、主回路の地
絡とは、例えば、第４図のサイリスタ（７Ｕ）と（７ｘ
）が同時に短絡故障した場合である。
このような場合には、架線停電となるので、他の電気車
への電力もなくなり、列車の運行が不能となるなどの問
題点があった。
この発明は上記欠点を解消するためになされたもので、
地絡故障を検出できるようＫした電気車の保護方法を提
供する。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る電力半導体装置は、第１のスイッチ（２
）投入で充電抵抗（４）を介してフィルタコンデンサ（
６）を充電し＼充電抵抗を短絡する第２のスイッチ（３
）を投入する条件としてフィルタコンデンサ（６）の充
電電圧を確認し、充電できていないときは第１のスイッ
チ（２）を開放するようにしたものである。
〔作用〕
この発明における保護方法によれば、変電所出力の地絡
等による過電流を防止することができる。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（ロ）はフィルタコンデンサ（６）の電圧
を検出するＤＣＦＴ等の電圧検出手段である。
この第１図の接続状態において、運転指令が与えられる
と、第２図（ａ）のインタロック信号に示すように、時
点ｔ１にで第１のスイッチ（２）が投入されて、フィル
タコンデンサ（６）の電圧が第２図（ｂ）のように充電
され、その両端の電圧を電圧検出手段０４により検出す
る。こののち、所定時間ｔ２において、フィルタコンデ
ンサ（６）の両端電圧が架線電圧の変動範囲の最低値よ
り低い値に設定された比較値７５以上である場合には、
電力制御手段（７）の故障なしとして第２のスイッチ（
３）を投入−する、そして、第２図（Ｃ１に示す第２の
スイッチ（３）のインタロック信号によって電力制御手
段（７）の動作を開始する。また、第２図（ｄｉに示す
ように電力制御手段（７）の故障等によって２イ／レタ
コンデンサ（６）以降の回路が短絡されている場合には
、電源電圧は充電抵抗（４）で分担され、フィルタコン
デンサ（６）の電圧が上昇しないので、所定時間ｔ２に
おいて、第２図（ｅ）に示すフィルタコンデンサ電圧が
比較値Ｖｓ以下であることにより、電力制御手段（７）
等の故障と判定して、第２のスイッチ（３）を投入しな
いようにするとともに、第１のスイッチ（２）を開放し
て主回路を電源（変電所等）から切り放す。
〔発明の効果〕
この発明によれば、電力制御手段の動作開始前にフィル
タコンデンサの電圧を検出して、異常が認められたとき
には主回路を開放するので、故障の拡大を防止し、安全
性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図の動作を説明する説明図、第８図は従来の構成図、
第４図は第８図のスイッチング手段（７）の構成図、第
５図は従来の他の例を示す構成図である。 図において、（２）は第１のスイツチ、（３ンは第２の
スイン−Ｆ−，（４）は充電抵抗、（５）はフィルタリ
アクトル、（６）はフィルタコツプ／す、（７）は電、
力制御手段（９）は誘導電動機（主電動機）、α力は電
圧検出手段である。 なお、各７図中同−符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）フィルタコンデンサを第１のスイッチ、第２のス
    イッチと充電抵抗との並列回路およびフィルタリアクト
    ルを介して直流電源に接続して、上記フィルタコンデン
    サの上記直流電源側から主電動機に電力を供給し、上記
    主電動機に供給する電力を電力制御手段で制御する電気
    車制御装置の保護方法において、上記第２のスイッチを
    開放した状態で上記第１のスイッチを閉成して上記フィ
    ルタコンデンサを充電し、所定時間後の上記フィルタコ
    ンデンサの電圧が上記直流電源の変動範囲の最低値より
    低いときは上記第１のスイッチを開放することを特徴と
    する電気車制御装置の保護方法。
JP60083020A 1985-04-16 1985-04-16 電気車用走行制御装置 Granted JPS61240802A (ja)

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